“復(fù)合材料界面”課程思政元素梳理的探討

徐任信 丁安心 秦巖 趙春霞

［摘 要］ “復(fù)合材料界面”是首批國(guó)家級(jí)一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn)——武漢理工大學(xué)復(fù)合材料與工程專業(yè)的專業(yè)課程，核心內(nèi)容是材料表面和界面理論，具有強(qiáng)烈的工程應(yīng)用背景突出特色。將思政元素融入課程教學(xué)中，使學(xué)生在專業(yè)知識(shí)和思想政治等多方面汲取營(yíng)養(yǎng)，同步提升大學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和道德情操，鼓勵(lì)和引導(dǎo)大學(xué)生在青春的賽道上奮力奔跑，是課程教學(xué)研究與改革的重要內(nèi)容。針對(duì)在“復(fù)合材料界面”課程教學(xué)案例中融入思政元素的方法，及與專業(yè)知識(shí)點(diǎn)有機(jī)融合產(chǎn)生的問題進(jìn)行了梳理和總結(jié)。

［關(guān)鍵詞］ 課程思政；元素梳理；知識(shí)點(diǎn)融合；復(fù)合材料

［基金項(xiàng)目］ 2020年度教育部新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目“多學(xué)科交叉復(fù)合材料類專業(yè)改造升級(jí)探索與實(shí)踐”（E-CL20201929）；2022年度武漢理工大學(xué)課程思政建設(shè)項(xiàng)目“‘復(fù)合材料界面課程思政建設(shè)項(xiàng)目”（20220409）

［作者簡(jiǎn)介］ 徐任信（1973—），男，湖北通山人，博士，武漢理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院副教授，博士生導(dǎo)師，主要從事先進(jìn)復(fù)合材料設(shè)計(jì)與制造技術(shù)研究。

［中圖分類號(hào)］ G642.0［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A［文章編號(hào)］ 1674-9324（2023）20-0090-04［收稿日期］ 2022-05-25

引言

大學(xué)生是未來建設(shè)祖國(guó)的中堅(jiān)力量。習(xí)近平總書記在2016年全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上指出：“要堅(jiān)持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人?！保?］在我國(guó)全面建成小康社會(huì)的偉大歷史時(shí)期，在百年未有之大變局的時(shí)代背景下，將習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想和社會(huì)主義核心價(jià)值觀、愛國(guó)主義和民族自豪感等思政元素融入大學(xué)生的課堂教育，讓青年學(xué)生成為實(shí)現(xiàn)黨的第二個(gè)百年偉大目標(biāo)的主力軍、為使其更好地建設(shè)社會(huì)主義強(qiáng)國(guó)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，是時(shí)代對(duì)大學(xué)教育的召喚。

2020年5月，教育部印發(fā)《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》指出，全面推進(jìn)課程思政建設(shè)是落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的戰(zhàn)略舉措，是全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要任務(wù)；課程思政建設(shè)內(nèi)容要緊緊圍繞堅(jiān)定學(xué)生理想信念，以愛黨、愛國(guó)、愛社會(huì)主義、愛人民、愛集體為主線，圍繞政治認(rèn)同、家國(guó)情懷、文化素養(yǎng)、憲法法治意識(shí)、道德修養(yǎng)等重點(diǎn)優(yōu)化課程思政內(nèi)容供給，系統(tǒng)進(jìn)行中國(guó)特色社會(huì)主義和中國(guó)夢(mèng)教育、社會(huì)主義核心價(jià)值觀教育、法治教育、勞動(dòng)教育、心理健康教育、中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育［2］。

在這種大背景下，如何在理工科專業(yè)課課堂中融入思想政治教育不是一件簡(jiǎn)單的事情，但理工科專業(yè)課有其自身的特點(diǎn)，特別是當(dāng)任課教師是一線科研或工程人員時(shí)，教師比較容易了解和接觸到引以為傲的歷史、鼓舞人心的案例。因此，只要靜下心認(rèn)真思考、多維度挖掘，就能提煉出特色鮮明、形象生動(dòng)的思政元素，能起到使學(xué)生在專業(yè)課程教學(xué)中專業(yè)知識(shí)接收和政治素養(yǎng)提高相互促進(jìn)的效果。

一、“復(fù)合材料界面”課程的特點(diǎn)

武漢理工大學(xué)是國(guó)家首批開設(shè)復(fù)合材料與工程專業(yè)的三所高校之一，該專業(yè)的專業(yè)建設(shè)與國(guó)家重大工程的需求緊密相連，專業(yè)的工程應(yīng)用背景突出。復(fù)合材料界面與復(fù)合材料增強(qiáng)材料、基體材料同等重要，是決定復(fù)合材料性能的關(guān)鍵因素，該課程是復(fù)合材料與工程專業(yè)本科生和大多數(shù)研究生的選修必選課程，共32學(xué)時(shí)。

二、“復(fù)合材料界面”課程思政元素梳理

我國(guó)復(fù)合材料從一開始就與航天航空技術(shù)發(fā)展緊密相連，所以復(fù)合材料的最新成果通常也是最先應(yīng)用在各領(lǐng)域的高新裝備和工程上，在攻關(guān)過程中，涌現(xiàn)了大量先進(jìn)人物和事跡，充分體現(xiàn)了社會(huì)主義核心價(jià)值觀和愛國(guó)主義精神，并能展現(xiàn)我國(guó)社會(huì)主義制度的優(yōu)越性和民族自豪感。復(fù)合材料專業(yè)課程不缺乏優(yōu)質(zhì)的思政元素，特別是對(duì)于科研和工程一線的專業(yè)教師，思政案例都是發(fā)生在身邊的事?！皬?fù)合材料界面”課程也是一樣，高新工程中表面與界面技術(shù)的攻關(guān)，以及這些技術(shù)涉及的傳承和創(chuàng)新都可以作為思政元素分享給學(xué)生?！皬?fù)合材料界面”的知識(shí)點(diǎn)類型比較多，有的偏基礎(chǔ)理論，有的偏實(shí)際應(yīng)用，導(dǎo)致有時(shí)一個(gè)知識(shí)點(diǎn)可以挖掘很多思政元素，有時(shí)幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)也難引入一個(gè)思政元素，這需要教師擴(kuò)展思維去挖掘和優(yōu)化?！皬?fù)合材料界面”課程思政改革的目的之一，就是把這些思政元素合理、有序、有機(jī)地融入到知識(shí)點(diǎn)的傳授過程中。該課程共有6章內(nèi)容，以下是筆者在思政項(xiàng)目研究過程中，針對(duì)每章知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)思政元素的梳理方法。

（一）《緒論》的課程思政元素

“復(fù)合材料界面”課程《緒論》的主要內(nèi)容為表面和界面處理的意義、復(fù)合材料界面的特點(diǎn)。產(chǎn)品表面處理的重要意義在于提高其抵御環(huán)境侵蝕的能力，可以從歷史和技術(shù)維度挖掘思政元素。由越王勾踐劍等出土文物的表面經(jīng)久不腐的事實(shí)，講述我們祖先早于西方2 400多年就擁有了領(lǐng)先世界的表面處理技術(shù)，展現(xiàn)我國(guó)文明燦爛的歷史，增強(qiáng)學(xué)生民族認(rèn)同感和自豪感。表面處理技術(shù)是我國(guó)先進(jìn)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)和超高聲速飛行器的關(guān)鍵技術(shù)之一，可以介紹我國(guó)科學(xué)家團(tuán)結(jié)一心、攻堅(jiān)克難，突破國(guó)外對(duì)我國(guó)現(xiàn)代航天航空裝備表面處理技術(shù)的封鎖，促進(jìn)我國(guó)高新裝備跨越式發(fā)展的案例，激發(fā)學(xué)生愛黨愛國(guó)和為科學(xué)獻(xiàn)身的精神。

（二）《界面狀態(tài)解析》的課程思政元素

“復(fù)合材料界面”課程《界面狀態(tài)解析》的主要內(nèi)容為界面效應(yīng)、表面張力、潤(rùn)濕現(xiàn)象和界面對(duì)粘結(jié)性能的影響等，知識(shí)點(diǎn)的理論性比較強(qiáng)，還會(huì)涉及自然現(xiàn)象和高新材料相關(guān)知識(shí)，備課時(shí)可以從哲學(xué)、人物和材料技術(shù)等多維度挖掘思政元素。復(fù)合材料界面的數(shù)目巨大，界面效應(yīng)決定著復(fù)合材料重要的性能，由此引申出量變引起質(zhì)變的辯證唯物論，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)馬克思主義和毛澤東哲學(xué)思想加以深入理解。表面張力的典型例子是荷葉的超疏水表面導(dǎo)致水因表面張力形成球狀，從而引出超疏水表面的原理，并介紹通過這一原理設(shè)計(jì)和制備超疏水材料及其在高新裝備上的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的科研和實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng)的熱情。潤(rùn)濕理論有經(jīng)典的楊氏方程，該方程的推出者是托馬斯·楊，他不但在表面物理方面具有卓越的貢獻(xiàn)，在其他方面也有卓越的貢獻(xiàn)，比如在光學(xué)方面證明了光具有波的性質(zhì)。這在當(dāng)時(shí)是對(duì)牛頓學(xué)說的顛覆，說明科學(xué)研究需要前人的基礎(chǔ)，但也要有懷疑精神，引導(dǎo)學(xué)生樹立科學(xué)的發(fā)展觀。SiC纖維界面特性是本章分析界面特性對(duì)粘結(jié)性能影響案例之一。連續(xù)SiC纖維這一戰(zhàn)略材料是我國(guó)材料科學(xué)家在面對(duì)國(guó)外嚴(yán)重的封鎖情況下，自力更生、歷經(jīng)艱難研發(fā)出來的，解決了高新材料的卡脖子問題，連續(xù)SiC纖維研發(fā)的艱難歷程和卓越成就可以激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)情懷和民族自豪感。

（三）《界面結(jié)合特性》的課程思政元素

“復(fù)合材料界面”課程《界面結(jié)合特性》的主要內(nèi)容為界面形成過程、界面結(jié)構(gòu)和理論、界面破壞原理等，專業(yè)理論性強(qiáng)，理論形成過程中事件和人物的思政代表性不足，因此僅從知識(shí)點(diǎn)本身挖掘思政元素并不容易。但如果從支撐理論的現(xiàn)代材料和工程實(shí)例的維度出發(fā)，就可以挖掘出生動(dòng)的思政案例。熱塑性復(fù)合材料因?yàn)槔w維和樹脂的極性差別大、樹脂表面活性低和黏度大等問題，相對(duì)較難形成良好的界面，這是導(dǎo)致連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料發(fā)展比較緩慢的原因。通過介紹我國(guó)熱塑性復(fù)合材料發(fā)展現(xiàn)狀及其在高新工程中的應(yīng)用，可以幫助學(xué)生描繪先進(jìn)復(fù)合材料及相關(guān)裝備發(fā)展的藍(lán)圖，樹立其為促進(jìn)祖國(guó)科研事業(yè)快速發(fā)展的理想。有機(jī)纖維表面處理是提高其復(fù)合材料界面結(jié)合的重要手段，但該技術(shù)也面臨諸多困難，黃玉東教授在這方面做出了重要貢獻(xiàn)，課程中通過介紹黃教授本人及其團(tuán)隊(duì)的相關(guān)工作，使學(xué)生理解人生需要堅(jiān)韌的毅力才能有所作為。在講述復(fù)合材料破壞原理中涉及力學(xué)知識(shí)時(shí)，引入我國(guó)復(fù)合材料力學(xué)大師蔣詠秋教授的先進(jìn)事跡，鼓勵(lì)學(xué)生將自己的未來和祖國(guó)的需要結(jié)合，堅(jiān)忍不拔，獲得最終的成功。

（四）《界面分析表征》的課程思政元素

“復(fù)合材料界面”課程《界面分析表征》的主要內(nèi)容為界面力學(xué)表征、形貌表征、化學(xué)表征等，都是基礎(chǔ)技術(shù)內(nèi)容，從中挖掘思政素材較為困難，但也可以跳出專業(yè)知識(shí)點(diǎn)本身，從技術(shù)相關(guān)聯(lián)的案例中提煉元素。玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯界面性能提高技術(shù)較為復(fù)雜，不但需要合適的偶聯(lián)劑處理玻璃纖維，還需要合適的單體改性聚丙烯，二者協(xié)同才能獲得理想的界面性能。由此我們可以將協(xié)同提高的概念進(jìn)行引申，鼓勵(lì)學(xué)生在專業(yè)知識(shí)、人文素質(zhì)和思想政治等多方向協(xié)同發(fā)展。界面結(jié)合強(qiáng)度對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能影響也比較復(fù)雜，結(jié)合太強(qiáng)的界面容易使復(fù)合材料脆性斷裂，結(jié)合太弱的界面又不能起到傳遞和分布載荷的作用，只有適中的界面結(jié)合才能有效提高復(fù)合材料的力學(xué)性能。這就很容易引入哲學(xué)中“度”的辯證關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生在工作和生活中把握“適當(dāng)”的原則，避免走向極端。碳纖維表面官能團(tuán)分析是復(fù)合材料界面分析的重要案例，而二維納米材料石墨烯具有和碳纖維類似的組成和結(jié)構(gòu)，表面處理的方式也差不多，可以挖掘石墨烯材料研究中的人和事，比如引用領(lǐng)域內(nèi)的專家高超教授的科研歷程，用榜樣的力量激發(fā)學(xué)生科技強(qiáng)國(guó)的使命感。

（五）《界面典型反應(yīng)》的課程思政元素

“復(fù)合材料界面”課程《界面典型反應(yīng)》的主要內(nèi)容為各類增強(qiáng)體和基體之間的界面反應(yīng)，也是理論性非常強(qiáng)的章節(jié)，但這些典型反應(yīng)往往發(fā)生在具體的復(fù)合材料體系內(nèi)，一般都與國(guó)家高新工程有關(guān)，因此提煉出的思政元素可以與高新工程聯(lián)系起來。高新工程涉及的復(fù)合材料非常多，筆者僅舉3個(gè)例子，拋磚引玉，說明本章思政元素如何提煉。發(fā)生無機(jī)——有機(jī)界面反應(yīng)的典型例子是碳纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，這種復(fù)合材料在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體上應(yīng)用非常廣泛，由此結(jié)合近年我國(guó)航天事業(yè)的飛速發(fā)展，激起學(xué)生的愛國(guó)情懷和民族自豪感。發(fā)生無機(jī)——無機(jī)復(fù)合材料界面反應(yīng)的典型例子是Al2O3纖維增強(qiáng)高溫陶瓷，其中連續(xù)Al2O3纖維制造技術(shù)多年以來是受到國(guó)外嚴(yán)厲封鎖的“卡脖子”技術(shù)，可以回顧我國(guó)該特種纖維自主發(fā)展歷程，提升學(xué)生的民族凝聚意識(shí)和民族自豪感，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生為我國(guó)高科技發(fā)展而奮斗。在講述無機(jī)——金屬?gòu)?fù)合材料界面反應(yīng)中的鋁基復(fù)合材料案例時(shí)，可以引入我國(guó)科技工作者如何將SiC/Al復(fù)合材料用于航空薄膜管道的制造中，使學(xué)生深切感受大國(guó)工匠精神，從而樹立新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義核心價(jià)值觀。

（六）《界面處理技術(shù)》的課程思政元素

“復(fù)合材料界面”課程《界面處理技術(shù)》的主要內(nèi)容為增強(qiáng)材料表面處理和基體改性技術(shù)，思政元素的提煉可以由技術(shù)關(guān)聯(lián)的其他科學(xué)和社會(huì)問題來考慮。比如在談到沃蘭偶聯(lián)劑被取代的原因時(shí)，說明改表面改性劑中鉻元素對(duì)環(huán)境的污染，從而引入復(fù)合材料壽命周期內(nèi)可能對(duì)人類和環(huán)境造成的損害和隱患，樹立學(xué)生社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的思想。

三、課程思政建設(shè)需要注意的幾個(gè)問題

（一）課程思政融合問題

“復(fù)合材料界面”是一門專業(yè)課程，完成專業(yè)知識(shí)點(diǎn)的傳授仍然是重點(diǎn)，思政元素的融入不可漫無邊際，占據(jù)課程的主導(dǎo)地位。也就是說，不是思政元素越多越好，也不是所有的思政元素都可以直接拿來用，這樣會(huì)導(dǎo)致課堂上主次不分，跑偏嚴(yán)重；只有那些和知識(shí)點(diǎn)結(jié)合緊密，能夠在無形中引起學(xué)生共鳴，使學(xué)生自覺思考的思政元素才是合適的。這需要任課教師在備課的時(shí)候根據(jù)教學(xué)目的，巧妙設(shè)計(jì)，使思政元素與專業(yè)知識(shí)點(diǎn)有機(jī)融合。

（二）教師專業(yè)素養(yǎng)問題

將課程思政融入專業(yè)課教學(xué)，通過挖掘課程中的德育元素，推動(dòng)以課程思政為目標(biāo)的課程教學(xué)改革成為教育界的研究熱點(diǎn)［3-5］，為更好地完成“復(fù)合材料界面”課程思政的教學(xué)目標(biāo)，教師團(tuán)隊(duì)需要具備必要的專業(yè)素養(yǎng)。教學(xué)團(tuán)隊(duì)可以由長(zhǎng)期在復(fù)合材料行業(yè)從事教學(xué)和科研的教師組成，除了熟諳本專業(yè)的知識(shí)體系外，對(duì)復(fù)合材料在我國(guó)航天航空、船舶、兵器等高新領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展也應(yīng)非常了解，對(duì)其中新材料的創(chuàng)新發(fā)展和科技工作者嘔心瀝血的研發(fā)過程應(yīng)非常熟悉。這些都可以為開展課程的思政教學(xué)提供基礎(chǔ)。但是科技永遠(yuǎn)向前發(fā)展，在以習(xí)近平同志為核心的中國(guó)共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)下，近些年來我國(guó)各方面都取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，作為高校課程思政教學(xué)的主力軍，教師的知識(shí)體系也應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)。

（三）思政改革持續(xù)問題

課程思政改革是持續(xù)改進(jìn)的過程，需要任課教師團(tuán)隊(duì)在教學(xué)中不斷實(shí)踐和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，以課程思政改革的效果及培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成度為依據(jù)，不斷豐富思政元素并提高其質(zhì)量，同時(shí)逐步改進(jìn)思政元素與專業(yè)知識(shí)點(diǎn)的融合方式，真正使學(xué)生受教于無形，培養(yǎng)出專業(yè)知識(shí)和政治水平都過硬的新一代青年。

參考文獻(xiàn)

［1］習(xí)近平在全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào) 把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程 開創(chuàng)我國(guó)高等教育事業(yè)發(fā)展新局面［N］.人民日?qǐng)?bào)，2016-12-09（1）.

［2］教育部.關(guān)于印發(fā)《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》的通知：教高〔2020〕3號(hào)［A/OL］.（2020-06-01）［2022-03-28］.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t20200603_462437.html.

［3］馮亞青，陳立功，張寶，等.化工類專業(yè)課程思政與教學(xué)改革探索：以“精細(xì)有機(jī)合成化學(xué)及工藝學(xué)”為例［J］.中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2018（9）：48-51.

［4］黃曉晨，熊明文，李宗群.課程思政在無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)教學(xué)中的路徑探索［J］.教育教學(xué)論壇，2020（18）：108-109.

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Discussion on Combing Ideological and Political Elements of “Composite Materials Interface” Course

XU Ren-xin， DING An-xin， QIN Yan， ZHAO Chun-xia

（School of Materials Science and Engineering， Wuhan University of Technology， Wuhan，

Hubei 430070， China）

Abstract： “Composite materials interface” is a professional course of composite materials and engineering in Wuhan University of Technology， and the major is the first batch of national first-class undergraduate professional construction sites. The core contents of this course are material surface and interface theory， and its engineering application background is prominent. The important contents of the teaching research and reform of this course are integrating ideological and political elements into the interface research theory and engineering application of composite materials in traditional and modern engineering， guiding college students to empathize with the strategic significance of the development of advanced composite materials， synchronously improving college students professional quality and moral sentiment， and encouraging and guiding them to run hard on the track of youth. This paper discusses some ideas and practices on integrating ideological and political elements into the teaching cases of “composite materials interface” and analyzes the existing problems.

Key words： “curriculum ideology and politics”; elements combing; integration of knowledge; composite materials